Begriffserklärung und Formeln Fräsen

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1 Werkzeuge mit ISO-Elementen Begriffserklärung und Formeln Fräsen Begriffserklärung und Formeln Fräsen Dc [] κ A A 90 B 75 D c Mittenrauwert Ra [µm] ap [] Mittlere Rautiefe Rz [µm] ae [] Anzahl der Schneiden z a p a p Spindeldrehzahl n [U/] Formeln Vorschub pro Umdrehung f u = [ ] U f u = z Vorschub pro Zahn = [ ] Zahn v f = n z fz beim Stirnfräsen: f u 186

2 Werkzeuge mit ISO-Elementen Begriffserklärung und Formeln Fräsen Drehzahl mittlere Spandicke Schnittgeschwindigkeit 1 n = [ ] h m = [ ] m v c = [ ] vc 1000 n = D h m = sinκ D D c n v c = 1000 Vorschubgeschwindigkeit v f = [ ] v f = fz z n Zeitspanvolumen cm Q = [ 3 ] Q = a p v f Scheiben-, Nut-, Eckfräsen Vorschubwerte Kompensation fz 0,1 Arbeitsgänge mit geringer radialer Schnitttiefe wie Scheibenfräsen, Nutfräsen oder Fräsen einer Schulter erfordern eine Korrektur des Vorschubs an der Schneide beim Eintritt in das Werkstück. Der berechnete und der tatsächliche Vorschub können abhängig von der Schnitttiefe und dem verwendeten unterschiedlich sein. 0,02 0,04 0,07 0, Wird mit einem Fräser ø 40 eine Schulter mit nur 0,5 Schnitttiefe bearbeitet, muss der Vorschub mit Faktor 5 multipliziert werden um auf den tatsächlichen Vorschub von fz 0,1 zu koen (siehe nachfolgendes Beispiel). Ein großer Vorteil bei Anwendung dieser Formel ist die Steigerung der Produktivität bei effektivem Einsatz des Fräsers. Beispiel: Werkzeug: Fräser ø 40 z: 5 fz: 0,1 /U f: 0,5 /U Radiale Schnitttiefe [a p ] Zahnvorschub [ ] Maximale Spandicke [h max ] Erforderlicher v f zur Erzielung von 0,1 Erhöhungsfaktor 20 0,1 0, , ,1 0, ,11 5 0,1 0, ,43 1,5 0,1 0, ,50 0,5 0,1 0, ,00 Hinweis: Ausgehend von obigem Beispiel kann somit bei einem geringen ap/d Verhältnis beziehungsweise bei einem Einstellwinkel < 90 der Vorschub pro Zahn erhöht werden. 187

3 Werkzeuge mit ISO-Elementen Technische Information Fräsen Technische Information Fräsen Wahl des Einstellwinkels κ = 90 κ = <90 Vorteile: Für dünnwandige Werkstücke Für schlecht gespannte Werkstücke Für 90 Schulterbearbeitungen Nachteile: Größte Radialkräfte Hohe Belastung auf Stoß beim Eindringen ins Material Erhöhte Wahrscheinlichkeit der Gratbildung beim Austritt der Schneide Vorteile: Für allgemeine Fräsanwendungen Gutes Verhältnis von Schneidengröße zu maximaler Schnitttiefe Reduzierte Stoßbelastung der Schneide beim Eindringen ins Material Nachteile: Höhere Radialkräfte können Probleme bei schwachen Maschinen oder schlecht gespannten Werkstücken verursachen Lage des s und der Fräserposition Abhängig von der Werkstückgröße bzw. der Werkstückbreite sowie der Leistung der Maschine ist der zu wählen. Beim Planfräsen z.b. sollte der 20 % - 50 % größer sein als die Schnittbreite am Werkstück. Die Position des Fräsers und der Kontakt der Schneide beim Einund Austritt des Werkstückes wirken sich auf das Bearbeitungsergebnis aus. Optimaler Optimale Position A e A e 1,2-1,5 x A e D c = A e 188

4 Werkzeuge mit ISO-Elementen Technische Information Fräsen Unterscheidung nach der Laufrichtung Gegenlaufräsen Gleichlauffräsen (bevorzugt) Beim Eintritt der Schneide in den spanabtragenden Schnitt hat diese zerspanungstechnisch die ungünstige Spanungsdicke Null und tritt mit maximaler Spanungsdicke hmax aus dem Werkstoff aus. Dabei ensteht beim Gegenlauffräsen Reibung. Diese führt zu Spanverschweißungen und zur Wärmeübertragung in die Schneidplatte und in das Werkstück. Gleichlauffräsen wird in der Regel empfohlen. Beim Eintritt in das Material hat die Schneide einen bestiten Zahnvorschub und erzeugt mit einer maximalen Spanungsdicke hmax einen Span, der sich beim Austritt aus dem spanabtragenden Schnitt verdünnt. Dies reduziert die Wärme durch die Übertragung in den Span. Die Werkstoffverfestigung wird imiert. Beim Gegenlauffräsen sind die resultierenden Kräfte entgegen der Vorschubrichtung. Das Entstehen von Werkstoffverfestigungen ist wahrscheinlich. Herstellung von Oberflächen Axial erzeugte Oberflächen: Beim Planfräsen wird die Oberflächenqualität hauptsächlich durch die Schneidengeometrie und den Vorschub erzeugt. Verbesserung der Oberflächenqualität: Im Vergleich zu einer herkölichen Schneidengeometrie erreicht man mit einer Breitschlicht-Wendeschneidplatte bei gleichem Vorschub einen um das Vielfache besseren Ra- und Rz-Wert. Standardgeometrie Breitschlichtgeometrie R R R t R t 189

5 Werkzeuge mit ISO-Elementen Zirkularfräsen Zweiachsiges Schrägeintauchen linear (Vollnut) Umfangsschneide Stirnschneide Innenliegende Schneide (nacheilend) a c b Rampenwinkel : der maximale Eintauchwinkel ist vom Werkzeug abhängig. Beim zweiachsigen Schrägeintauchen laufen verschiedene Zerpanungsprozesse gleichzeitig ab: a) Zerspanung am gesamten Umfang des Werkzeugs (periphere Zerspanung) mit vorauseilender Wendeplatte b) Zerspanung an der Stirnseite des Fräsers mit vorauseilender Wendeplatte c) Die Zerspanung an der Stirnseite des Fräsers mit nacheilender Wendeplatte Modifizierte Fräser Typ-M ICM90-B2-Shank, ICM90-B2, ISM90-B2-Shank, ISM90-B2. Wenn WSP mit einem Radius >1,2 verwendet werden, muss der Grundkörper, entsprechend der dargestellten Tabelle, an der umlaufenden Kante nachgearbeitet werden. ln diesem Fall kann der modifizierte Fräser Typ-M ausgewählt werden (siehe Kapitel Fräsen Seiten 49-53) Alternativ kann auch der Standardfräser bestellt und selbst nachgearbeitet werden. Anwendungshinweise Für Schaftfräser ICM90-B2-Shank Tauchfräsen Einsetzbare WSP Maximaler Rampenwinkel ø 16, ø 18 3 ø 20 Typ BDMT11T3 5 ø 22, ø 25 2,5 ø 28, ø 32 Typ BDGT11T3 1,5 ø 40 0,7 ø 25 8 ø 32 5 ø 40 2,5 ø 50 oder mehr nicht empfohlen Vertikalfräsen Einsetzbare WSP Für Eckmesserkopf ICM90-B2 Tauchfräsen ø 16 ø 20 - ø 40 ø 25 - ø 40 Typ BDMT11T3 Typ BDGT11T3 Typ BDMT11T3 Typ BDGT11T3 Einsetzbare WSP Max. Schnittbreite ae 1,5 5 8 Maximaler Rampenwinkel Standard nachgearbeitet ø 40 2,5 ø 50 oder mehr nicht empfohlen Vertikalfräsen Einsetzbare WSP Maximale Schnittbreite WSP-Radius nötiger Radius am Werkzeugkörper 2,0 1,0 3,1 1,6 4,0 2,5 ø 25 - ø